La performance des processus de production en carrière est largement déterminée par l’efficacité et la qualité des tirs de mine, qui constituent la première et l’une des phases les plus stratégiques de la production de granulats. Le déroulement du tir définit la granulométrie du matériau abattu, laquelle influence directement les paramètres et le coût global des opérations de concassage et de criblage ultérieures, y compris la consommation énergétique de l’ensemble de la chaîne de traitement.

Une fragmentation inadéquate – qu’elle soit trop grossière ou excessivement fine – perturbe l’équilibre de toute la chaîne technologique. Les blocs de grande taille réduisent la capacité des concasseurs et nécessitent des opérations supplémentaires, tandis qu’une fragmentation excessive entraîne une consommation élevée d’explosifs, dépassant souvent les économies d’énergie obtenues dans les étapes suivantes.

Les enjeux de l’équilibre entre coûts de tir et coûts de traitement

Un élément clé de la gestion de la production consiste à maintenir un équilibre optimal entre les coûts des tirs de mine et ceux du traitement ultérieur des matériaux. Cela nécessite un suivi continu de la qualité des tirs ainsi qu’une analyse approfondie des relations entre le degré de fragmentation, la performance des processus et la consommation énergétique de l’installation.

Les carrières modernes sont ainsi confrontées non seulement au choix adéquat des paramètres de tir, mais aussi à l’intégration de données provenant de différentes étapes de la production. À l’ère de la digitalisation de l’industrie extractive, la capacité à consolider et interpréter les données de process devient essentielle pour comprendre les interactions technologiques complexes et piloter précisément la fragmentation du matériau.

Les tirs de mine – importance des paramètres pour la qualité du matériau

Le processus de tir repose sur le choix précis de nombreux paramètres techniques, notamment la nature et la quantité des explosifs, la densité et la géométrie du maillage de forage, ainsi que le mode d’initiation. Chacun de ces éléments influence le comportement de la roche lors de la rupture et la structure finale du matériau abattu.

Une charge insuffisante entraîne la formation de blocs hors gabarit, qui réduisent fortement l’efficacité du concassage et génèrent des coûts d’exploitation élevés. À l’inverse, une intensité excessive des tirs améliore la fragmentation, mais s’accompagne d’une consommation d’explosifs disproportionnée. L’optimisation consiste donc à sélectionner des paramètres minimisant le coût total des tirs et la consommation énergétique spécifique du concassage, et non l’un de ces facteurs pris isolément.

Photoanalyse et courbe granulométrique comme outils de contrôle de la production

La photoanalyse du matériau permet une évaluation détaillée des résultats des tirs grâce à l’analyse d’images prises immédiatement après l’abattage. Des algorithmes de traitement d’image génèrent une courbe granulométrique représentant la répartition des fractions et leur conformité aux exigences technologiques.

La courbe granulométrique constitue l’un des principaux outils de contrôle qualité. Elle permet d’identifier rapidement les écarts de fragmentation, d’évaluer la stabilité du processus de tir et d’ajuster les paramètres des tirs suivants. Ainsi, la qualité du matériau peut être pilotée avant même son introduction dans la chaîne de traitement.

Intégration des données TMS – analyse des performances et de la consommation énergétique spécifique

Le système TMS est un outil avancé de suivi des processus opérationnels en carrière. Des capteurs installés sur les tombereaux et des systèmes de pesage enregistrent la masse transportée, la durée des cycles de transport et la consommation d’énergie, permettant de calculer la consommation énergétique spécifique (kWh/t).

La combinaison des données TMS avec les résultats de la photoanalyse et des courbes granulométriques offre une vision complète de l’impact de la qualité des tirs sur les étapes ultérieures de la production. Les analyses montrent clairement qu’une fragmentation dégradée, caractérisée par des fractions plus grossières, entraîne une baisse de performance des concasseurs et une augmentation de la consommation d’énergie. À l’inverse, une très bonne fragmentation, obtenue au prix d’une consommation accrue d’explosifs, réduit l’intensité énergétique mais augmente le coût des tirs.

Grâce à l’intégration des données, il devient possible d’identifier le point de compromis optimal, c’est-à-dire un ensemble de paramètres minimisant le coût total de production.

Optimisation des coûts en carrière

Du point de vue de l’efficacité économique, il est indispensable de considérer simultanément deux grandes catégories de coûts :

• les coûts des tirs de mine, dépendant du choix des explosifs et des paramètres de forage et de tir,
• les coûts d’énergie électrique liés aux opérations de concassage et de criblage.

Seule une analyse globale permet une gestion éclairée de la fragmentation et de la performance des processus. L’intégration des données photoanalytiques et opérationnelles dans TMS permet de mener des analyses multidimensionnelles, de déterminer les coûts unitaires minimaux et de définir des paramètres de fonctionnement adaptés aux caractéristiques du gisement.

Localisation et efficacité – exploitation des données spatiales dans TMS

L’enrichissement de TMS par des fonctionnalités de données spatiales permet de tracer l’origine du matériau jusqu’au point de chargement. La corrélation du degré de fragmentation avec des zones d’extraction spécifiques permet d’évaluer la variabilité géologique du gisement et son impact sur l’efficacité des tirs ainsi que sur la consommation énergétique de l’ensemble du procédé.

Ces analyses soutiennent une planification de la production tenant compte des conditions géologiques locales et permettent un pilotage plus précis des tirs de mine, améliorant ainsi l’efficacité de toute la chaîne de production.

TMS comme outil stratégique d’optimisation de la production et de la qualité des granulats

L’intégration avancée des données de photoanalyse, des courbes granulométriques et des paramètres opérationnels issus de TMS permet une gestion systémique de la production de granulats par :

• la planification et l’ajustement précis des paramètres de tir,
• l’optimisation de la consommation énergétique aux étapes suivantes du processus,
• la maximisation de la performance des concasseurs,
• le maintien d’une qualité de matériau stable et reproductible.

Ainsi, TMS dépasse le rôle d’un simple outil logistique pour devenir un système stratégique de contrôle de la qualité et de l’efficacité, soutenant les décisions techniques et économiques qui influencent directement la compétitivité de l’ensemble du site.